EP0920390A1 - Elektromechanisch betätigbare feststellbremse für kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektromechanisch betätigbare feststellbremse für kraftfahrzeuge

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EP0920390A1
EP0920390A1 EP98919164A EP98919164A EP0920390A1 EP 0920390 A1 EP0920390 A1 EP 0920390A1 EP 98919164 A EP98919164 A EP 98919164A EP 98919164 A EP98919164 A EP 98919164A EP 0920390 A1 EP0920390 A1 EP 0920390A1
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EP
European Patent Office
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parking brake
electromechanically actuated
brake according
actuated parking
rotor
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EP98919164A
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Rolf Weiler
Jürgen Balz
Werner Denhard
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ITT Manufacturing Enterprises LLC
Original Assignee
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0920390B1 publication Critical patent/EP0920390B1/de
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    • F16D65/22—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for pressing members apart, e.g. for drum brakes
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    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut

Definitions

  • the invention relates to an electromechanically actuated parking brake for motor vehicles, consisting of a drum brake and an actuating unit actuating the drum brake, the drum brake having two brake shoes and an expansion lock which cooperates with the actuating unit by means of a force transmission element and wherein the actuating unit consists of an electric motor and one between the Electric motor and the power transmission element arranged reduction gear.
  • Such an electromechanically actuated parking brake is such. B. from the German patent application DE 41 29 919 AI known.
  • the disclosure content of the publication mentioned is, among other things, a combination of an electric motor acting as a servomotor with a drum brake can be found, the electric motor being arranged in the vicinity of the associated wheel brake or can also form a structural unit with the wheel brake.
  • the known prior art does not provide any information about the specific design of the actuating unit.
  • an object of the present invention to propose an electromechanically actuated parking brake of the type mentioned at the outset which, with high reliability and functional reliability, has a small overall size, in particular a small axial length of the actuating unit.
  • This object is achieved in that the rotor of the electric motor is hollow or tubular and encompasses the reduction gear radially.
  • the reduction gear is designed as a spindle drive, the spindle of which forms the force transmission element and the spindle nut of which is in force-transmitting connection with the rotor.
  • the spindle drive can either be designed to be self-locking or not self-locking. While the first-mentioned solution automatically fulfills the legal requirement for a currentless, mechanical locking, a non-self-locking spindle drive, e.g. B. a ball screw, an additional mechanical or electromechanical lock can be provided.
  • a non-self-locking spindle drive e.g. B. a ball screw
  • an additional mechanical or electromechanical lock can be provided.
  • the locking device is formed by an armature of a holding magnet which can be displaced axially relative to the rotor and which can be brought into engagement with a friction disk which interacts with the rotor when the electric motor is de-energized by means of a spring.
  • the armature can preferably be actuated by the magnetic stray flux generated by the stator of the electric motor.
  • the locking device is formed by an electromagnetic braking device cooperating with the rotor.
  • optimal power transmission between the power transmission element and the expansion lock is thereby achieved. is sufficient that the spindle forming the power transmission element is mounted against rotation.
  • An inexpensive manufacture of the invention is that the housing of the electric motor is designed as a deep-drawn sheet metal part.
  • a further advantageous embodiment of the subject matter of the invention provides that the housing has an axial tubular extension protruding into the interior of the rotor, which receives the end of the spindle facing the expansion lock against rotation and preferably an inner polygon profile has that cooperates with the correspondingly shaped end of the spindle.
  • the rotor is designed as a tubular sheet metal part that forms the spindle nut of the spindle drive.
  • An alternative solution is that a ball screw nut is pressed into the rotor.
  • the rotor is mounted at one end in a fixed bearing which is held in the housing of the electric motor by rolling up the rotor end.
  • the housing of the electric motor is closed at its end facing away from the drum brake by means of a bearing cover which is fixed by rolling the housing in.
  • the bearing cover preferably receives a floating bearing in which the other end of the rotor is mounted.
  • the bearing cover advantageously limits a hollow space that serves to accommodate an electronic circuit for controlling the electric motor. This measure allows the electronics used to control the motor to be integrated into the motor housing.
  • the bearing cover is made of plastic and has a cable bushing through which a preferably overmolded connecting line can be passed.
  • a perfectly functioning power transmission between the actuation unit and the expansion lock of the drum brake is achieved according to the invention by using a short, flexible steel cable which is pressed or squeezed in the power transmission element and is provided with a pulling eye at its end facing the expansion lock.
  • the steel cable consists preferably of a steel strand, which is provided with a plastic sheath.
  • the steel cable is protected by a bellows against the ingress of dirt into the electric motor, the end of the bellows facing away from the towing eye being O-shaped and being received by a preferably circular recess provided on the housing of the electric motor.
  • the bellows end facing the expansion lock is welded to the plastic sheathing, in particular ultrasonically welded, and thus securely sealed against the ingress of dirt or moisture.
  • the drive motors for the actuating unit of the parking brake according to the invention include, in particular, niche commutated DC electric motors or DC brush motors in question.
  • the motor types mentioned are particularly suitable for generating high torques from standstill.
  • a planetary gear is arranged between the rotor and the reduction gear, the sun gear of which is formed at one end of the rotor.
  • the planet gears preferably cooperate with an internal ring gear which is formed on the inside of the housing of the electric motor. It is particularly useful if the planet gears are arranged on a radial collar of the spindle nut, which cooperates in its area adjacent to the collar with a radial bearing which is supported on the housing of the electric motor.
  • An optimal, space-saving fastening of the actuation unit is achieved in a further advantageous embodiment of the invention in that the housing of the electric motor is provided with a constriction, which is used to fasten the actuation unit by rolling it into a cutout in a dirt sheet protecting the drum brake from contamination.
  • the drum brake can preferably be designed as a duo-servo brake.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the electromechanically actuated parking brake according to the invention in the axial al cut
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the subject of the invention in a representation corresponding to FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the subject of the invention in a representation corresponding to FIG. 1.
  • the electromechanically actuated parking brake according to the invention shown in the drawing essentially consists of a drum brake known per se, preferably a duo-servo brake 1, and an actuating unit 2, the housing 3 of which is designed as a sheet metal part and is not described in more detail in one designated section of a drum plate 1 protecting dirt from dirt 4 is attached.
  • the housing 3 has a constriction 26, which enables the edge region of the dirt plate 4 which delimits the cutout to be rolled up.
  • the actuation or drive unit 2 is in force-transmitting connection with an expansion lock 5, which enables mechanical actuation of two brake shoes, one of which is shown and provided with the reference number 6. By actuation, the brake shoes 6 are brought into engagement with a brake drum 7.
  • the actuation unit 2 consists of an electric motor 8, a reduction gear 9 and a power transmission element 10, which is coupled to the expansion lock 5 mentioned above via a steel cable 14.
  • the protection of the electric motor 8 and the steel cable 14 against contamination is preferably provided by an elastic bellows 15 arranged between the electric motor 8 and the expansion lock 5, the edge area associated with the housing 3 of which is formed in an O-ring shape and is arranged in a circular recess 25 formed on the housing 3 in such a way that that it is clamped between the housing 3 and a carrier plate 27.
  • the bellows end facing the expansion lock 5 is welded to the plastic casing, in particular ultrasonically welded, as a result of which the steel cable 14 is reliably sealed against dirt and moisture.
  • the electric motor 8 shown in the example shown in FIG. 1 is designed as an electronically commutatable motor, a design as a DC brush motor also being possible.
  • the stator of the electric motor 8, designated by the reference number 11, is arranged immovably in the housing 3 drawn from sheet metal, while its rotor 12 is preferably designed as a tubular sheet metal part, on the surface of which permanent magnet segments 13 are glued.
  • the rotor 12 is supported at its end facing the drum 7 in a fixed bearing 18 held in the housing 3 by rolling in the rotor end, while a floating bearing 19 ensures the bearing of its end facing away from the drum 7.
  • the reduction gear 9 is preferably arranged coaxially to the rotor 12, radially encompassed by the latter.
  • the reduction gear 9 shown therein is designed as a self-locking spindle drive, the spindle 16 of which forms the force transmission element 10 and the spindle nut 17 of which is coaxial with the Rotor 12 arranged, with the rotor 12 preferably integrally formed tubular part is formed.
  • the spindle 16 is secured against rotation by an axial tubular extension 20 of the housing 3, which preferably extends into the interior of the rotor 12.
  • the extension 20 mentioned here has an inner polygonal profile which interacts with the correspondingly shaped end of the spindle 16.
  • the housing 3 of the actuating unit 2 is closed to the outside by a bearing cover 21 which is fixed by rolling in the edge region of the housing 3.
  • the bearing cap 21, which is preferably made of a suitable plastic and in which the aforementioned floating bearing 19 is arranged, delimits an annular cavity 22 in the housing 3 of the actuating unit 2, in which, for example, electronic components (not shown) can be arranged, which are used to control the electric motor 8 serve.
  • a cable bushing 23 is provided in the bearing cover 21, through which a connecting line 24, preferably overmolded, which leads to the stator 11 of the electric motor 8 can be passed.
  • the reduction gear 9 mentioned in connection with FIG. 1 is designed as a non-self-locking spindle drive or a ball screw drive 28, 29, 30.
  • the ball screw drive consists of a threaded spindle 28 and a ball screw nut 29, which is preferably pressed into the rotor 12, the rotational movement of which is converted into a translatory movement of the threaded spindle 28 by means of rows of balls 30.
  • the ball screw shown 28-30 cooperates with a locking device 31, which in the example shown is an armature 33 of a holding magnet is formed, which can be actuated by the magnetic stray flux generated by the stator 11 of the electric motor 8.
  • the preferably pot-shaped armature 33 is secured against rotation and axially displaceable on the rotor 12 and is pressed in the de-energized state of the stator 11 by a plate spring 32 against a friction surface 34 which is formed on the bearing cap 21 mentioned above.
  • the armature 33 is attracted by the action of the leakage flux generated by the stator 11 against the force of the plate spring 32 and thus disengaged from the friction surface 34, so that the rotor 12, entraining the armature 33, can rotate freely .
  • an electromagnetic braking device which interacts with the rotor 12 and can be actuated independently of the current supply to the stator 12.
  • the electric motor 8 is designed as a DC brush motor, the stator of which is formed by permanent magnet segments 36 arranged in the housing 35 of the actuation unit.
  • the rotor to which current is supplied by means of a collector 37, is formed by a double-bearing tube 39 carrying an armature winding 38, the end region of which, facing the drum (not shown), is designed as a sun gear 40 of a planetary gear designated 50, which is operatively between the electric motor 8 and a reduction gear 51 is connected.
  • the structure of the reduction gear 51 corresponds to that of the screw drive shown in Fig. 1, so that a detailed description is unnecessary.
  • the sun gear 40 drives planet gears 41, which rotate in a ring gear 42, which is stamped as part of the housing 35 on the inside thereof.
  • the planet gears 41 are supported by a radial web 43 which is formed on the end of the tubular threaded nut 44 which faces the drum brake and is not shown and which drives the spindle 45.
  • the web 43 which is mounted in the housing 35 via a main bearing 46, thus serves as an output of the planetary gear 50.
  • the entire drive or actuation unit is encapsulated, ie protected against the ingress of dirt and moisture via the seals 47 and 48.
  • the steel cable 14 is pressed or squeezed within the force transmission element designed as a spindle 45.
  • a conical blind bore 60 is provided within the spindle 45, in which the end of the steel cable 14 is received and secured captively by squeezing.
  • the steel cable with its plastic casing is compressed in the blind bore of the spindle during the squeezing process in such a way that a moisture-impermeable sealing seat results between the plastic casing and the conical bore surface.
  • d. H Moisture located between the steel strand and the plastic sheathing can therefore not get into the interior of the electric motor.

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Abstract

Es wird eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, die aus einer Trommelbremse sowie einer die Trommelbremse betätigenden Betätigungseinheit (2) besteht, wobei die Trommelbremse zwei Bremsbacken und ein Spreizschloß (5) aufweist, das mittels eines Kraftübertragungselements (10) mit der Betätigungseinheit (2) zusammenwirkt und wobei die Betätigungseinheit durch einen Elektromotor (8) sowie ein zwischen dem Elektromotor (8) und dem Kraftübertragungselement (10) angeordnetes Untersetzungsgetriebe (9) gebildet ist. Um die axiale Baulänge der Betätigungseinheit (2) zu reduzieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Rotor (12) des Elektromotors (8) hohl bzw. rohrförmig ausgebildet ist und das Untersetzungsgetriebe (9) radial umgreift.

Description

Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Trommelbremse sowie einer die Trommelbremse betätigenden Betätigungseinheit, wobei die Trommelbremse zwei Bremsbacken und ein Spreizschloß aufweist, das mittels eines Kraftübertragungselements mit der Betätigungseinheit zusammenwirkt und wobei die Betätigungseinheit aus einem Elektromotor sowie einem zwischen dem Elektromotor und dem Kraftübertragungselement angeordneten Untersetzungsgetriebe besteht.
Eine derartige elektromechanisch betätigbare Feststellbremse ist z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 29 919 AI bekannt. Dem Offenbarungsgehalt der erwähnten Veröffentlichung ist u.a. eine Kombination eines als Stellmotor wirkenden Elektromotors mit einer Trommelbremse zu entnehmen, wobei der Elektromotor in der Nähe der zugeordneten Radbremse angeordnet ist oder mit der Radbremse auch eine Baueinheit bilden kann. Dem vorbekannten Stand der Technik sind jedoch keine Hinweise auf die konkrete Ausführung der Betätigungseinheit zu entnehmen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, die bei hoher Zuverlässigkeit bzw. Funktionssicherheit eine geringe Gesamtbaugröße, insbesondere eine geringe axiale Baulänge der Betätigunseinheit aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor des Elektromotors hohl bzw. rohrförmig ausgebildet ist und das Untersetzungsgetriebe radial umgreift. Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß das Untersetzungsgetriebe als ein Spindeltrieb ausgebildet ist, dessen Spindel das Kraftübertragungselement bildet und dessen Spindelmutter mit dem Rotor in kraftübertragenden Verbindung steht.
Der Spindeltrieb kann dabei in vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung entweder selbsthemmend oder nicht selbsthemmend ausgelegt sein. Während die erstgenannte Lösung automatisch die gesetzliche Forderung nach einem stromlosen, mechanischen Verriegeln erfüllt, muß für einen nicht selbsthemmenden Spindeltrieb, z. B. einen Kugelgewindetrieb, eine zusätzliche mechanische oder elektromechanische Verriegelung vorgesehen werden.
In ganz besonders vorteilhafter Weise ist die Verriegelungs- einrichtung durch einen axial zum Rotor verschiebbaren Anker eines Haftmagneten gebildet, der im stromlosen Zustand des Elektromotors mittels einer Feder mit einer Reibscheibe in Eingriff bringbar ist, die mit dem Rotor zusammenwirkt. Der Anker ist dabei vorzugsweise durch den vom Stator des Elektromotors erzeugten magnetischen Streufluß betätigbar.
Eine andere Möglichkeit der Ausführung der erwähnten Verriegelung besteht darin, daß die Verriegelungseinrichtung durch eine mit dem Rotor zusammenwirkende elektromagnetische Bremseinrichtung gebildet ist.
Eine optimale Kraftübertragung zwischen Kraftübertragungselement und Spreizschloß wird bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes dadurch er- reicht, daß die das Kraftübertragungelement bildende Spindel verdrehgesichert gelagert ist.
Eine kostengünstig herstellbare Ausführung des Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse des Elektromotors als Blechtiefziehteil ausgebildet ist.
Um eine sinnvolle Realisierung der vorhin erwähnten Verdrehsicherung zu ermöglichen sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes vor, daß das Gehäuse einen ins Innere des Rotors hineinragenden, axialen rohr- förmigen Fortsatz aufweist, der das dem Spreizschloß zugewandte Ende der Spindel verdrehgesichert aufnimmt und vorzugsweise ein Innenpolygonprofil aufweist, das mit dem entsprechend geformten Ende der Spindel zusammenwirkt.
Bei einer anderen kostengünstig herstellbaren Ausführung des Erfindung ist der Rotor als ein rohrförmiges Blechteil ausgebildet, das die Spindelmutter des Spindeltriebs bildet. Eine Alternativlösung besteht darin, daß im Rotor eine Kugelgewindemutter eingepreßt ist .
Es wird des weiteren vorgeschlagen, daß der Rotor an einem Ende in einem Festlager gelagert ist, das im Gehäuse des Elektromotors durch Einrollen des Rotorendes gehalten ist.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse des Elektromotors an seinem der Trommelbremse abgewandten Ende mittels eines Lagerdeckels verschlossen ist, der durch Einrollen des Gehäuses fixiert ist. Der Lagerdeckel nimmt dabei vorzugsweise ein Loslager auf, in dem das andere Ende des Rotors gelagert ist.
In vorteilhafter Weise begrenzt der Lagerdeckel einen Hohl- räum, der der Aufnahme einer elektronischen Schaltung zur Ansteuerung des Elektromotors dient. Durch diese Maßnahme wird eine Integration der der Motoransteuerung dienenden Elektronik in das Motorgehäuse erreicht.
Bei einer weiteren konstengünstig herstellbaren Ausführungsvariante der Erfindung besteht der Lagerdeckel aus Kunststoff und weist eine Kabeldurchführung auf, durch die eine vorzugsweise umspritzte Anschlußleitung durchführbar ist.
Eine einwandfrei funktionierende Kraftübertragung zwischen der Betätigungseinheit und dem Spreizschloß der Trommelbremse wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines kurzen, flexiblen Stahlseilzuges erreicht, der im Kraftübertragungselement verpreßt bzw. verquetscht ist und an seinem dem Spreizschloß zugewandten Ende mit einer Zugöse versehen ist. Der Stahlseilzug besteht dabei vorzugsweise aus einer Stahllitze, die mit einer Kunststoffummantelung versehen ist. Der Stahlseilzug wird mittels eines Faltenbalgs gegen Eindringen von Schmutz in den Elektromotor geschützt, wobei das der Zugöse abgewandte Ende des Faltenbalges O-Ring-förmig ausgebildet ist und von einer am Gehäuse des Elektromotors vorgesehenen, vorzugsweise kreisförmigen Vertiefung aufgenommen wird. Das dem Spreizschloß zugewandte Faltenbalgende ist mit der Kunststoffummantelung verschweißt, insbesondere ultraschallverschweißt und damit sicher gegen Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit abgedichtet. Durch Verquetschen des motorseitigen Seilzugendes innerhalb einer konisch verlaufenden Sackbohrung des Kraftübertragungselementes wird das Motorinnere zuverlässig vor eindringender Feuchtigkeit geschützt.
Als Antriebsmotoren für die Betätigungseinheit der erfindungsgemäßen Feststellbremse kommen insbesondere elektro- nisch kommutierte DC-Elektromotoren oder DC-Bürstenmotoren in Frage. Die erwähnten Motorarten sind zur Erzeugung hoher Drehmomente aus dem Stillstand besonders geeignet.
Um eine erhebliche Reduzierung des vom Elektromotor aufzubringenden erforderlichen Antriebsmoments zu erreichen ist zwischen dem Rotor und dem Untersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe wirkungsmäßig angeordnet, dessen Sonnenrad an einem Ende des Rotors ausgebildet ist. Die Planetenräder wirken dabei vorzugsweise mit einem Innenzahnkranz zusammen, der auf der Innenseite des Gehäuses des Elektromotors ausgebildet ist. Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Planetenräder an einem radialen Kragen der Spindelmutter angeordnet sind, die in ihrem dem Kragen benachbarten Bereich mit einem Radiallager zusammenwirkt, das am Gehäuse des Elektromotors abgestützt ist.
Eine optimale, bauraumsparende Befestigung der Betätigungs- einheit wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Gehäuse des Elektromotors mit einer Einschnürung versehen ist, die der Befestigung der Betätigungseinheit durch Einrollen in einem Ausschnitt eines die Trommelbremse vor Verunrenigungen schützenden Schmutzblechs dient. Die Trommelbremse kann vorzugsweise als Duo-Servo-Bremse ausgeführt sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der elektromechanisch betätigbaren Festestellbremse nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispie- len unter Bezugnahme auf die belügende Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen, elektromechanisch betätigbaren Feststellbremse im Axi- alschnitt,
Fig. 2 eine zweite Ausführung des Erfindungsgegenstandes in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung, und
Fig. 3 eine dritte Ausführung des Erfindungsgegenstandes in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
Die in der Zeichnung dargestellte, elektromechanisch be-tä- tigbare Feststellbremse nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer an sich bekannten Trommelbremse, vorzugsweise einer Duo-Servo-Bremse 1, sowie einer Betätigungseinheit 2, deren als Blechteil ausgebildetes Gehäuse 3 in einem nicht näher bezeichneten Ausschnitt eines die Trommelbremse 1 vor Verunreinigungen schützenden Schmutzblechs 4 befestigt ist. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 3 eine Einschnürung 26 auf, die ein Einrollen des den Ausschnitt begrenzenden Randbereichs des Schmutzblechs 4 ermöglicht. Die Betätigungs- oder Antriebseinheit 2 steht in kraftübertragender Verbindung mit einem Spreizschloß 5, das eine mechanische Betätigung von zwei Bremsbacken ermöglicht, von denen eine dargestellt und mit dem Bezugszeichen 6 versehen ist. Durch die Betätigung werden die Bremsbacken 6 , mit einer Bremstrommel 7 in Eingriff gebracht.
Die Betätigungseinheit 2 besteht aus einem Elektromotor 8, einem Untersetzungsgetriebe 9 sowie einem Kraftübertragungs- element 10, das über einen Stahlseilzug 14 mit dem vorhin erwähnten Spreizschloß 5 gekoppelt ist. Der vorhin erwähnte Stahlseilzug 14, der vorzugsweise eine Stahllitze sowie eine diese umgebende Kunststoffummantelung aufweist, ist an seinem dem Spreizschloß 5 zugewandten Ende mit einer nicht gezeigten Zugöse bzw. einem Nippel versehen, während sein an- deres Ende im Kraftübertragungselement 10 bzw. 16 verpreßt oder verquetscht ist . Dem Schutz des Elektromotors 8 und des Stahlseilzuges 14 vor Verunreinigungen dient dabei vorzugsweise ein zwischen Elektromotor 8 und Spreizschloß 5 angeordneter elastischer Faltenbalg 15, dessen dem Gehäuse 3 zugeordneter Randbereich O-ringförmig ausgeformt und in einer am Gehäuse 3 ausgebildeten kreisförmigen Vertiefung 25 so angeordnet ist, daß er zwischen dem Gehäuse 3 und einer Trägerplatte 27 eingeklemmt ist. Das dem Spreizschloß 5 zugewandte Faltenbalgende ist mit der Kunststoffummantelung verschweißt, insbesondere ultraschallverschweißt, wodurch der Stahlseilzug 14 gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit zuverlässig abgedichtet ist.
Der im in Fig. 1 dargestellten Beispiel gezeigte Elektromotor 8 ist als ein elektronisch kommutierbarer Motor ausgeführt, wobei auch eine Ausführung als DC-Bürstenmotor in Frage kommt. Der mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnete Stator des Elektro-motors 8 ist in dem aus Blech gezogenen Gehäuse 3 unbeweglich angeordnet, während sein Rotor 12 vorzugsweise als ein rohrförmiges Blechteil ausgebildet ist, auf dessen Oberfläche Permanentmagnetsegmente 13 aufgeklebt sind. Der Rotor 12 ist dabei an seinem der Trommel 7 zugewandten Ende in einem im Gehäuse 3 durch Einrollen des Rotorendes gehaltenen Festlager 18 gelagert, während für die Lagerung seines der Trommel 7 abgewandten Endes ein Loslager 19 sorgt. Das Untersetzungsgetriebe 9 ist dabei vorzugsweise koaxial zum Rotor 12, von diesem radial umgriffen, angeordnet.
Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, ist das darin gezeigte Untersetzungsgetriebe 9 als ein selbsthemmender Spindeltrieb ausgebildet, dessen Spindel 16 das Kraftübertragungselement 10 bildet und dessen Spindelmutter 17 durch ein koaxial zum Rotor 12 angeordnetes , mit dem Rotor 12 vorzugsweise einstückig ausgebildetes rohrförmiges Teil gebildet ist. Der Verdrehsicherung der Spindel 16 dient ein vorzugsweise ins Innere des Rotors 12 sich hineinerstreckender, axialer rohr- förmiger Fortsatz 20 des Gehäuses 3. Der erwähnte Fortsatz 20 weist dabei ein Innenpolygonprofil auf, das mit dem entsprechend geformten Ende der Spindel 16 zusammenwirkt.
Schließlich ist das Gehäuse 3 der Betätigungseinheit 2 nach außen durch einen Lagerdeckel 21 verschlossen, der durch Einrollen des Randbereichs des Gehäuses 3 fixiert ist. Der vorzugsweise aus geeignetem Kunststoff bestehende Lagerdek- kel 21, in dem das vorhin erwähnte Loslager 19 angeordnet ist, begrenzt im Gehäuse 3 der Betätigungseinheit 2 einen ringförmigen Hohlraum 22, in dem beispielsweise nicht gezeigte elektronische Bauteile angeordnet sein können, die der Steuerung des Elektromotors 8 dienen. Außerdem ist im Lagerdeckel 21 eine Kabeldurchführung 23 vorgesehen, durch die eine zum Stator 11 des Elektromotors 8 führende, vorzugsweise umspritzte Anschlußleitung 24 hindurchgeführt werden kann.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist das im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Untersetzungsgetriebe 9 als ein nicht selbsthemmender Spindeltrieb bzw. ein Kugelgewindetrieb 28, 29, 30 ausgebildet. Der Kugelgewindetrieb besteht aus einer Gewindespindel 28 sowie einer vorzugsweise im Rotor 12 eingepreßten Kugelgewindemu - ter 29, deren Drehbewegung mittels Kugelreihen 30 in eine translatorische Bewegung der Gewindespindel 28 umgewandelt wird. Um ein Lösen der erfindungsgemäßen Feststellbremse zu verhindern wirkt der gezeigte Kugelgewindetrieb 28 - 30 mit einer Verriegelungseinrichtung 31 zusammen, die im dargestellten Beispiel durch einen Anker 33 eines Haftmagneten gebildet ist, der durch den vom Stator 11 des Elektromotors 8 erzeugten magnetischen Streufluß betätigbar ist. Der vorzugsweise topfförmig ausgeführte Anker 33 ist auf dem Rotor 12 gegenüber diesem verdrehgesichert und axial verschiebbar angeordnet und wird im stromlosen Zustand des Stators 11 durch eine Tellerfeder 32 gegen eine Reibfläche 34 gedrückt, die an dem vorhin erwähnten Lagerdeckel 21 ausgebildet ist. Beim Bestromen des Elektromotors 8 wird der Anker 33 durch die Wirkung des vom Stator 11 erzeugten Streuflusses gegen die Kraft der Tellerfeder 32 angezogen und damit außer Eingriff mit der Reibfläche 34 gebracht, so daß sich der Rotor 12, den Anker 33 mitnehmend, frei drehen kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch denkbar, zum gleichen Zweck eine mit dem Rotor 12 zusammenwirkende, vom Bestromen des Stators 12 unabhängig betätigbare elektromagnetische Bremseinrichtung vorzusehen.
Schließlich ist in Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der bei der Erfindung verwendbaren Betätigungseinheit 2 gezeigt. Dabei ist der Elektromotor 8 als ein Gleichstrom-Bürstenmotor ausgeführt, dessen Stator durch im Gehäuse 35 der Betätigungseinheit angeordnete Permanentmagnet-Segmente 36 gebildet ist. Der Rotor, dem Strom mittels eines Kollektors 37 zugeführt wird, ist durch ein eine Ankerwicklung 38 tragendes, zweifach gelagertes Rohr 39 gebildet, dessen der nicht gezeigten Trommel zugewandter Endbereich als ein Sonnenrad 40 eines mit 50 bezeichneten Planetengetriebes ausgebildet ist, das wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor 8 und einem Untersetzungsgetriebe 51 geschaltet ist. Der Aufbau des Untersetzungsgetriebes 51 entspricht dem des in Fig. 1 dargestellten Gewindetriebs, so daß sich eine ausführliche Beschreibung erübrigt. Das Sonnenrad 40 treibt Planetenräder 41 an, die in einem Zahnkranz 42 umlaufen, der als Bestandteil des Gehäuses 35 an dessen Innenseite eingeprägt ist. Die Planetenräder 41 werden von einem radialen Steg 43 getragen, der an dem der nicht gezeigten Trommelbremse zugewandten Ende der rohrförmig gestalteten Gewindemutter 44 ausgebildet ist, die die Spindel 45 antreibt. Der Steg 43, der über ein Hauptlager 46 im Gehäuse 35 gelagert ist, dient somit als Abtrieb des Planetengetriebes 50. Die gesamte Antriebs- bzw. Betätigungseinheit ist gekapselt, d.h. über die Dichtungen 47 und 48 gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt.
Zur zusätzlichen Abdichtung des Elektromotors 8 insbesondere gegenüber Feuchtigkeit ist der Stahlseilzug 14 innerhalb des als Spindel 45 ausgebildeten Kraftübertragungselementes verpreßt bzw. verquetscht. Im einzelnen ist dazu innerhalb der Spindel 45 eine konische Sackbohrung 60 vorgesehen, in der das Ende des Stahlseilzuges 14 aufgenommen und verliersicher durch Verquetschen befestigt ist . Dabei wird während des Quetschvorganges der Stahlseilzug mit seiner Kunststoffummantelung in der Sackbohrung der Spindel derart gestaucht, daß sich zwischen der Kunststoffummantelung und der konischen Bohrungsfläche ein feuchtigkeitsundurchlässiger Dichtsitz ergibt. Möglicherweise innerhalb des Stahlseilzuges 14 , d. h. zwischen der Stahllitze und der Kunststoffummantelung, befindliche Feuchtigkeit kann somit nicht in das Innere des Elektromotors gelangen.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Trommelbremse sowie einer die Trommelbremse betätigenden Betätigungseinheit, wobei die Trommelbremse zwei Bremsbacken und ein Spreizschloß aufweist, das mittels eines Kraftübertragungselements mit der Betätigungseinheit zusammenwirkt und wobei die Betätigungseinheit aus einem Elektromotor sowie einem zwischen dem Elektromotor und dem Kraftübertragungselement angeordneten Untersetzungsgetriebe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) des Elektromotors (8) hohl bzw. rohrförmig ausgebildet ist und das Untersetzungsgetriebe (9) radial umgreift.
2. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (9) als ein Spindeltrieb (16,17,28,29,51) ausgebildet ist, dessen Spindel (16,28,45) das Kraftübertragungselement bildet und dessen Spindelmutter (17,29,44) mit dem Rotor (12,39) in kraftübertragender Verbindung steht.
3. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb (16,17,51) selbsthemmend ausgebildet ist.
4. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb (28,29,30) nicht selbsthemmend ausgebildet ist und mit einer Verriegelungseinrichtung (31) zusammenwirkt.
5. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach An- spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht selbsthemmende Spindeltrieb als ein Kugelgewindetrieb (28,29,30) ausgebildet ist.
6. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (31) durch einen axial zum Rotor (12) verschiebbaren Anker (33) eines Haftmagneten gebildet ist, der im stromlosen Zustand des Elektromotors (8) mittels einer Feder (32) mit einer Reibfläche (34) in Eingriff bringbar ist, die mit dem Rotor (12) zusammenwirkt.
7. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (33) durch den vom Stator (11) des Elektromotors (8) erzeugten magnetischen Streufluß betätigbar ist.
8. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung durch eine mit dem Rotor zusammenwirkende elektromagnetische Bremseinrichtung gebildet ist.
9. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (16,28,45) verdrehgesichert gelagert ist.
10. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) der Betätigungseinheit (2) als Blechtiefziehteil ausgebildet ist.
11. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) einen ins Innere des Rotors (12) hineinragenden, axialen rohrförmigen Fortsatz (20) aufweist, der das dem Spreizschloß (5) zugewandte Ende der Spindel (16) verdrehgesichert aufnimmt.
12. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (20) ein Innenpolygonprofil aufweist, das mit dem entsprechend geformten Ende der Spindel (16) zusammenwirkt .
13. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) als ein rohrförmiges Blechtief- ziehteil ausgebildet ist.
14. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) die Spindelmutter des Spindeltriebs bildet.
15. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (12) eine Kugelgewindemutter (29) eingepreßt ist.
16. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Rotors (12) Permanentmagnet-Segmente (13) aufgeklebt sind.
17. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) an einem Ende in einem Festla- ger (18) gelagert ist, das im Gehäuse (3) der Betätigungseinheit (2) durch Einrollen des Rotorendes gehalten ist.
18. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 3 ) der Betätigungseinheit ( 2 ) an seinem der Trommel (7) abgewandten Ende mittels eines Lagerdeckels (21) verschlossen ist, der durch Einrollen des Gehäuses (3) fixiert ist.
19. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel (21) ein Loslager (19) aufnimmt, in dem das andere Ende des Rotors (12) gelagert ist.
20. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel (21) einen Hohlraum (22) begrenzt, der der Aufnahme einer elektronischen Schaltung zur Ansteuerung des Elektromotors (8) dient.
21. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel (21) aus Kunststoff besteht.
22. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagerdeckel (21) eine Kabeldurchführung (23) vorgesehen ist, durch die eine vorzugsweise umspritzte Anschlußleitung (24) durchführbar ist.
23. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß zwischen dem Kraftübertragungselement (10,16,45) und dem Spreizschloß (5) ein Stahlseilzug (14) angeordnet ist.
24. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlseizug (14) eine Stahllitze sowie eine diese umgebende Kunststoffummantelung aufweist.
25. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlseilzug (14) im Kraftübertragungselement (10,16,45) verpreßt ist.
26. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlseilzug (14) innerhalb einer konischen Bohrung (60) des Kraftübertragungselementes (10,16,45) verpreßt ist.
27. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der Ansprüche 23-26, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlseilzug (14) an seinem dem Spreizschloß (5) zugewandten Ende mit einer Zugöse bzw. einem Nippel versehen ist.
28. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der Ansprüche 23-27, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlseilzug (14) mittels eines Faltenbalgs (15) geschützt ist, dessen dem Spreizschloß (5) abgewandtes Ende O-ringförmig ausgebildet ist und von einer am Gehäuse (3) der Betätigungseinheit (2) vorgesehenen, vorzugsweise kreisförmigen Vertiefung (25) aufgenommen wird.
29. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg mit seinem dem Spreizschloß (5) zugewandten Ende mit der die Stahllitze umgebenden Kunststoffummantelung des Stahlseilzuges (14) verschweißt, vorzugsweise ultraschallverschweißt, ist.
30. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (8) als elektronisch koramu- tierter Elektromotor ausgeführt ist.
31. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor als Gleichstrom-Bürstenmotor ausgeführt ist.
32. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor (39) und dem Untersetzungsgetriebe (51) ein Planetengetriebe (50) wirkungsmäßig angeordnet ist.
33. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Rotors (39) als Sonnenrad (40) des Planetengetriebes (50) ausgebildet ist.
34. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß Planetenräder (41) des Pianetegetriebes (50) mit einem Zahnkranz (42) zusammenwirken, der auf der Innenseite des Gehäuses (35) der Betätigungseinheit (2) ausgebildet ist.
35. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (41) an einem radialen Steg (43) der Spindelmutter (44) angeordnet sind, und daß die Spindelmutter (44) in ihrem dem Steg (43) benachbarten Bereich mit einem Radiallager (46) zusammenwirkt, das am Gehäuse (35) der Betätigungseinheit (2) abgestützt ist.
36. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) der Betätigungseinheit (2) mit einer Einschnürung (26) versehen ist, die der Befestigung der Betätigungseinheit (2) durch Einrollen in einem Ausschnitt eines die Trommelbremse (1) vor Verunreinigungen schützenden Schmutzblechs ( 4 ) dient .
37. Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse nach einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremse (1) als Duo-Servo-Bremse ausgeführt ist.
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